The next software revolution: programming biological cells | Sara-Jane Dunn

Translator: Harsh Chauhan Reviewer: piyush ramanuj

The second half of the last century was completely defined

पिछली शताब्दी का दूसरा भाग पूरी तरह से परिभाषित किया गया था

by a technological revolution:

तकनीकी क्रांति द्वारा:

the software revolution.

सॉफ्टवेयर क्रांति।

The ability to program electrons on a material called silicon

इलेक्ट्रॉनों को प्रोग्राम करने की क्षमता सिलिकॉन नामक सामग्री पर

made possible technologies, companies and industries

संभव प्रौद्योगिकियों , कंपनियों और उद्योगों

that were at one point unimaginable to many of us,

वह एक बिंदु पर थे हम में से कई के लिए अकल्पनीय,

but which have now fundamentally changed the way the world works.

लेकिन जो अब मौलिक रूप से बदल चुके हैं जिस तरह से दुनिया काम करती है।

The first half of this century, though,

इस सदी की पहली छमाही, हालांकि,

is going to be transformed by a new software revolution:

रूपांतरित होने जा रहा है एक नई सॉफ्टवेयर क्रांति द्वारा:

the living software revolution.

जीवित सॉफ्टवेयर क्रांति।

And this will be powered by the ability to program biochemistry

और यह क्षमता से संचालित होगा जैव रसायन के लिए कार्यक्रम

on a material called biology.

जीव विज्ञान नामक सामग्री पर।

And doing so will enable us to harness the properties of biology

और ऐसा करने से हम खुद को सक्षम बना पाएंगे जीव विज्ञान के गुण

to generate new kinds of therapies,

नए प्रकार की चिकित्सा उत्पन्न करने के लिए,

to repair damaged tissue,

क्षतिग्रस्त ऊतक की मरम्मत के लिए,

to reprogram faulty cells

दोषपूर्ण कोशिकाओं को पुन: उत्पन्न करने के लिए

or even build programmable operating systems out of biochemistry.

या प्रोग्राम बनाने योग्य भी जैव रसायन से बाहर ऑपरेटिंग सिस्टम।

If we can realize this -- and we do need to realize it --

अगर हम यह महसूस कर सकते हैं - और हमें इसे महसूस करने की आवश्यकता है -

its impact will be so enormous

इसका प्रभाव इतना बढ़ जाएगा

that it will make the first software revolution pale in comparison.

यह पहला बना देगा तुलना में सॉफ्टवेयर क्रांति पीला।

And that's because living software would transform the entirety of medicine,

और ऐसा इसलिए है क्योंकि जीवित सॉफ्टवेयर चिकित्सा की संपूर्णता को बदल देगा,

agriculture and energy,

कृषि और ऊर्जा,

and these are sectors that dwarf those dominated by IT.

और ये ऐसे क्षेत्र हैं जो बौने हैं उन पर यह हावी है।

Imagine programmable plants that fix nitrogen more effectively

प्रोग्राम कीये पौधों के बारे मे सोचो जो नाइट्रोजन को प्रभावी ढंग से ठीक करता है

or resist emerging fungal pathogens,

या उभरते कवक रोगजनकों का विरोध करें,

or even programming crops to be perennial rather than annual

या यहां तक कि फसलों की प्रोग्रामिंग वार्षिक के बजाय बारहमासी होना

तो आप दोगुना कर सकते हैं आपकी फसल की पैदावार हर साल होती है।

so you could double your crop yields each year.

That would transform agriculture

वह कृषि को बदल देगा

and how we'll keep our growing and global population fed.

और हम अपने विकास को कैसे बनाए रखेंगे और वैश्विक आबादी को खिलाया गया।

या प्रोग्राम करने योग्य प्रतिरक्षा की कल्पना करें,

Or imagine programmable immunity,

designing and harnessing molecular devices that guide your immune system

आणविक उपकरणों का डिजाइन और दोहन जो आपकी प्रतिरक्षा प्रणाली का मार्गदर्शन करता है

to detect, eradicate or even prevent disease.

पता लगाना, मिटाना या यहां तक कि बीमारी को रोकने के।

This would transform medicine

इससे दवाई बदल जाएगी

and how we'll keep our growing and aging population healthy.

और हम अपने विकास को कैसे बनाए रखेंगे और उम्र बढ़ने की आबादी स्वस्थ।

हमारे पास पहले से कई उपकरण हैं जो जीवित सॉफ्टवेयर को एक वास्तविकता बना देगा।

We already have many of the tools that will make living software a reality.

हम CRISPR के साथ जीन को ठीक से संपादित कर सकते हैं।

We can precisely edit genes with CRISPR.

We can rewrite the genetic code one base at a time.

हम आनुवंशिक कोड को फिर से लिख सकते हैं एक समय में एक आधार।

We can even build functioning synthetic circuits out of DNA.

हम कामकाज का निर्माण भी कर सकते हैं डीएनए से बाहर सिंथेटिक सर्किट।

But figuring out how and when to wield these tools

लेकिन कैसे और कब का पता लगाना इन उपकरणों को फिराना है

is still a process of trial and error.

अभी भी परीक्षण और त्रुटि की एक प्रक्रिया है।

It needs deep expertise, years of specialization.

इसके लिए गहरी विशेषज्ञता चाहिए, विशेषज्ञता के वर्ष।

And experimental protocols are difficult to discover

और प्रायोगिक प्रोटोकॉल को खोजने के लिए मुश्किल है

and all too often, difficult to reproduce.

और सभी अक्सर, पुन: उत्पन्न करने के लिए मुश्किल।

And, you know, we have a tendency in biology to focus a lot on the parts,

हमारी बायोलॉजी में एक प्रवृत्ति है जो भागों पर बहुत कुछ ध्यान केंद्रित करती है,

but we all know that something like flying wouldn't be understood

लेकिन हम सभी जानते हैं कि उड़ने वाली कुछ चीज़ों को समझ नहीं पाएगा

by only studying feathers.

पंखों का अध्ययन करके

So programming biology is not yet as simple as programming your computer.

इसलिए प्रोग्रामिंग जीवविज्ञान अभी तक आपके कंप्यूटर को प्रोग्रामिंग के रूप में सरल नहीं है।

And then to make matters worse,

और फिर मामले को बदतर बनाने के लिए,

living systems largely bear no resemblance to the engineered systems

जीवित प्रणाली काफी हद तक कोई समानता नहीं रखती है इंजीनियर प्रणालियों के लिए

that you and I program every day.

आप और मैं हर दिन कार्यक्रम करते हैं।

In contrast to engineered systems, living systems self-generate,

इंजीनियर प्रणालियों के विपरीत, जीवित प्रणाली स्व-उत्पन्न,

they self-organize,

वे स्वयं को संगठित करते हैं,

they operate at molecular scales.

वे आणविक पैमानों पर काम करते हैं।

And these molecular-level interactions

और ये आणविक स्तर की बातचीत

lead generally to robust macro-scale output.

आम तौर पर मजबूत करने के लिए नेतृत्व स्थूल पैमाने पर उत्पादन।

They can even self-repair.

वे स्व-मरम्मत भी कर सकते हैं।

Consider, for example, the humble household plant,

उदाहरण के लिए विचार करें, विनम्र घरेलू संयंत्र,

like that one sat on your mantelpiece at home

जैसे कि घर पर अपने अऋगीठी के चारों ओर की लकड़ी की बनावट पर बैठ गया

that you keep forgetting to water.

कि आप पानी को भूल जाते हैं |

Every day, despite your neglect, that plant has to wake up

हर दिन, आपकी उपेक्षा के बावजूद, उस संयंत्र को जागृत करना होगा

and figure out how to allocate its resources.

और अपने संसाधनों को आवंटित करने के लिए पता करें।

Will it grow, photosynthesize, produce seeds, or flower?

क्या यह बढ़ेगा, प्रकाश संश्लेषण, बीज या फूल का उत्पादन होगा?

And that's a decision that has to be made at the level of the whole organism.

और यह एक ऐसा निर्णय है जिसे पूरे जीव के स्तर पर बनाया जाना है।

But a plant doesn't have a brain to figure all of that out.

एक संयंत्र में उस मस्नुैत के पास नहीं है जो कि सभी को समझने के लिए।

It has to make do with the cells on its leaves.

इसे अपने पत्तियों पर कोशिकाओं के साथ करना है।

They have to respond to the environment

उन्हें पर्यावरण पर प्रतिक्रिया देनी होगी

and make the decisions that affect the whole plant.

और निर्णय लेते हैं जो पूरे पौधे को प्रभावित करता है।

So somehow there must be a program running inside these cells,

तो किसी तरह एक कार्यक्रम होना चाहिए इन कोशिकाओं के अंदर चल रहा है,

a program that responds to input signals and cues

एक प्रोग्राम जो जवाब देता है इनपुट संकेतों और संकेतों के लिए

and shapes what that cell will do.

और आकार जो सेल करेगा।

And then those programs must operate in a distributed way

और फिर उन कार्यक्रमों को संचालित करना होगा एक वितरित तरीके से

across individual cells,

व्यक्तिगत कोशिकाओं के पार,

so that they can coordinate and that plant can grow and flourish.

ताकि वे समन्वय कर सकें और वह पौधा विकसित और पनप सकता है।

If we could understand these biological programs,

अगर हम समझ सके ये जैविक कार्यक्रम,

if we could understand biological computation,

अगर हम समझ सके जैविक अभिकलन,

it would transform our ability to understand how and why

यह हमारी क्षमता को बदल देगा कैसे और क्यों समझने के लिए

कोशिकाएं वही करती हैं जो वे करते हैं।

cells do what they do.

क्योंकि, अगर हम इन कार्यक्रमों को समझते हैं,

Because, if we understood these programs,

we could debug them when things go wrong.

जब चीजें गलत होती हैं तो हम उन्हें डिबेट कर सकते हैं

Or we could learn from them how to design the kind of synthetic circuits

या हम उनसे सीख सकते हैं कि कैसे डिजाइन किया जाए सिंथेटिक सर्किट की तरह

that truly exploit the computational power of biochemistry.

यह वास्तव में शोषण है जैव रसायन की कम्प्यूटेशनल शक्ति।

इस विचार के बारे में मेरा जुनून मुझे अनुसंधान में एक कैरियर के लिए प्रेरित किया

My passion about this idea led me to a career in research

at the interface of maths, computer science and biology.

गणित के इंटरफ़ेस पर, कंप्यूटर विज्ञान और जीव विज्ञान।

And in my work, I focus on the concept of biology as computation.

अपने काम में, मैं अवधारणा पर ध्यान केंद्रित करता हूं जीवविज्ञान की गणना में

And that means asking what do cells compute,

और इसका मतलब है कि पूछना कोशिकाएं क्या गणना करती हैं,

and how can we uncover these biological programs?

और हम कैसे उजागर कर सकते हैं ये जैविक कार्यक्रम?

And I started to ask these questions together with some brilliant collaborators

और मैंने ये सवाल पूछना शुरू कर दिया कुछ शानदार सहयोगियों के साथ

at Microsoft Research and the University of Cambridge,

Microsoft अनुसंधान में और कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय,

where together we wanted to understand

जहां एक साथ हम समझना चाहते थे

the biological program running inside a unique type of cell:

जैविक कार्यक्रम सेल के एक अद्वितीय प्रकार के अंदर चल रहा है:

an embryonic stem cell.

एक भ्रूण स्टेम सेल।

ये सेल अद्वितीय हैं क्योंकि वे पूरी तरह से भोले हैं।

These cells are unique because they're totally naïve.

वे अपनी इच्छानुसार कुछ भी बन सकते हैं:

They can become anything they want:

एक मस्तिष्क सेल, एक हृदय सेल , एक हड्डी सेल, एक फेफड़े के सेल,

a brain cell, a heart cell, a bone cell, a lung cell,

any adult cell type.

कोई वयस्क सेल प्रकार

This naïvety, it sets them apart,

यह नाविक, यह उन्हें अलग करता है,

but it also ignited the imagination of the scientific community,

लेकिन यह वैज्ञानिक समुदाय की कल्पना भी प्रज्वलित करता है,

who realized, if we could tap into that potential,

कौन एहसास हुआ, अगर हम उस क्षमता में टैप कर सकते हैं,

हमारे पास दवा के लिए एक शक्तिशाली उपकरण होगा

we would have a powerful tool for medicine.

अगर हम यह समझ सकते हैं कि ये कोशिकाएं निर्णय कैसे करती हैं

If we could figure out how these cells make the decision

एक सेल प्रकार या दूसरे बनने के लिए,

to become one cell type or another,

we might be able to harness them

हम उन्हें दोहन करने में सक्षम हो सकते हैं

to generate cells that we need to repair diseased or damaged tissue.

कोशिकाओं को उत्पन्न करनेहमें रोग या क्षतिग्रस्त ऊतक की मरम्मत की आवश्यकता है।

But realizing that vision is not without its challenges,

लेकिन यह समझने की दृष्टि इसकी चुनौतियों के बिना नहीं है,

not least because these particular cells,

कम से कम क्योंकि ये विशेष कोशिकाएं,

they emerge just six days after conception.

वे गर्भधारण के छह दिनों के बाद ही उभरते हैं

And then within a day or so, they're gone.

और फिर एक दिन या तो, वे चले गए हैं

They have set off down the different paths

उन्होंने विभिन्न मार्गों को बंद कर दिया है

that form all the structures and organs of your adult body.

यह आपके वयस्क शरीर के सभी संरचनाओं और अंगों को बनाते हैं।

But it turns out that cell fates are a lot more plastic

लेकिन यह पता चला है कि सेल भाग्य बहुत अधिक प्लास्टिक हैं

than we might have imagined.

हम की कल्पना की तुलना में

About 13 years ago, some scientists showed something truly revolutionary.

शायद लगभग 13 साल पहले, कुछ वैज्ञानिकों ने वास्तव में क्रांतिकारी कुछ दिखाया

By inserting just a handful of genes into an adult cell,

एक वयस्क सेल में सिर्फ कुछ मुट्ठी भर जीन डालने के द्वारा,

like one of your skin cells,

आपकी त्वचा कोशिकाओं में से एक की तरह,

you can transform that cell back to the naïve state.

आप उस सेल को भोले राज्य में बदल सकते हैं।

और यह एक ऐसी प्रक्रिया है जिसे वास्तव में "रिप्रोग्रामिंग" के रूप में जाना जाता है

And it's a process that's actually known as "reprogramming,"

and it allows us to imagine a kind of stem cell utopia,

और यह हमें स्टेम सेल यूटोपिया की तरह कल्पना करने की अनुमति देता है,

the ability to take a sample of a patient's own cells,

रोगी की अपनी कोशिकाओं का एक नमूना लेने की क्षमता,

transform them back to the naïve state

उन्हें भोले राज्य में वापस बदलना

and use those cells to make whatever that patient might need,

और उन कोशिकाओं का उपयोग करें जो कि रोगी की आवश्यकता हो सकती है,

whether it's brain cells or heart cells.

चाहे मस्तिष्क कोशिकाओं या हृदय कोशिकाओं का हो।

But over the last decade or so,

लेकिन पिछले दशक या उससे अधिक समय से,

सेल भाग्य को बदलने का तरीका पता लगाना,

figuring out how to change cell fate,

यह अभी भी परीक्षण और त्रुटि की प्रक्रिया है

it's still a process of trial and error.

Even in cases where we've uncovered successful experimental protocols,

यहां तक कि उन मामलों में जहां हमने सफल प्रायोगिक प्रोटोकॉल का खुलासा किया है,

they're still inefficient,

वे अभी भी अक्षम हैं,

and we lack a fundamental understanding of how and why they work.

और हमें एक मौलिक समझ की कमी और वे क्यों काम करते हैं

यदि आपको पता चल गया कि एक स्टेम सेल को हृदय सेल में कैसे बदलना है,

If you figured out how to change a stem cell into a heart cell,

that hasn't got any way of telling you how to change a stem cell

यह आपको बताने का कोई तरीका नहीं है कि स्टेम सेल कैसे बदलना है

into a brain cell.

एक मस्तिष्क सेल में

So we wanted to understand the biological program

इसलिए हम जैविक कार्यक्रम को समझना चाहते थे

running inside an embryonic stem cell,

एक भ्रूण स्टेम सेल के अंदर चल रहा है,

and understanding the computation performed by a living system

और एक जीवित प्रणाली द्वारा प्रदर्शन की गणना को समझना

starts with asking a devastatingly simple question:

एक विनाशकारी सरल प्रश्न पूछने के साथ शुरू होता है:

What is it that system actually has to do?

यह क्या है कि सिस्टम को वास्तव में करना है?

Now, computer science actually has a set of strategies

अब, कंप्यूटर विज्ञान में वास्तव में रणनीतियों का एक सेट है

for dealing with what it is the software and hardware are meant to do.

इसके अलावा सॉफ्टवेयर हार्डवेयर क्या करने के लिए हैं, इसके अलावा व्यवहार करना है

When you write a program, you code a piece of software,

आप एक प्रोग्राम लिखते हैं, तब एक कोड तयार करते हैं,

you want that software to run correctly.

सॉफ्टवेयर सही तरीके से चलाने के लिए

You want performance, functionality.

आप प्रदर्शन, कार्यक्षमता चाहते हैं.

You want to prevent bugs.

आप बग को रोकना चाहते हैं.

They can cost you a lot.

बहुत खर्चिला हैं

So when a developer writes a program,

इसलिए जब एक डेवलपर एक प्रोग्राम लिखता है,

they could write down a set of specifications.

वे लिख सकते थे विनिर्देशों का एक सेट।

These are what your program should do.

ये वही हैं जो आपके प्रोग्राम करेंगे

Maybe it should compare the size of two numbers

शायद इसकी तुलना करनी चाहिए दो संख्याओं का आकार

or order numbers by increasing size.

या आकार बढ़ाने के क्रम क्रमांकन

Technology exists that allows us automatically to check

प्रौद्योगिकी मौजूद है जो हमें स्वचालित रूप से जांचने की अनुमति देता है

whether our specifications are satisfied,

चाहे हमारे विनिर्देश संतुष्ट हैं,

whether that program does what it should do.

चाहे वह प्रोग्राम ऐसा करना चाहिए जो करना चाहिए

And so our idea was that in the same way,

और इसलिए हमारा विचार उसी तरह से था

experimental observations, things we measure in the lab,

प्रायोगिक टिप्पणियां, हम प्रयोगशाला में जो कुछ मापते हैं,

they correspond to specifications of what the biological program should do.

वे जैविक कार्यक्रम को क्या करना चाहिए, इसके विनिर्देशों के अनुरूप हैं।

इसलिए हमें सिर्फ एक तरह से समझने की जरूरत है

So we just needed to figure out a way

to encode this new type of specification.

इस नए प्रकार के विनिर्देश को सांकेतिक शब्दों में बदलना

So let's say you've been busy in the lab and you've been measuring your genes

तो हम कहते हैं कि आप प्रयोगशाला में व्यस्त हैं और आप अपने जीन को माप रहे हैं

and you've found that if Gene A is active,

और आपने पाया है कि यदि जीन एक सक्रिय है,

then Gene B or Gene C seems to be active.

फिर जीन बी या जीन सी सक्रिय हो रहा है।

We can write that observation down as a mathematical expression

हम एक गणितीय अभिव्यक्ति के रूप में नीचे अवलोकन लिख सकते हैं

if we can use the language of logic:

अगर हम तर्क की भाषा का उपयोग कर सकते हैं:

If A, then B or C.

यदि एक, तो बी या सी।

Now, this is a very simple example, OK.

अब, यह एक बहुत ही सरल उदाहरण है, ठीक है।

It's just to illustrate the point.

यह बिंदु को स्पष्ट करने के लिए है

We can encode truly rich expressions

हम अमीर अभिव्यक्ति को सांकेतिक शब्दों में बदल सकते हैं

that actually capture the behavior of multiple genes or proteins over time

यह वास्तव में समय के साथ कई जीन या प्रोटीन के व्यवहार को पकड़ता है

across multiple different experiments.

कई अलग-अलग प्रयोगों में

And so by translating our observations

और इसलिए हमारी टिप्पणियों का अनुवाद करके

into mathematical expression in this way,

इस तरह से गणितीय अभिव्यक्ति में,

it becomes possible to test whether or not those observations can emerge

यह जांचना संभव है कि उन टिप्पणियां उभरने या नहीं देख सकते हैं

from a program of genetic interactions.

आनुवंशिक इंटरैक्शन के एक कार्यक्रम से

And we developed a tool to do just this.

और हमने ऐसा करने के लिए एक उपकरण विकसित किया है।

We were able to use this tool to encode observations

हम इन टूल का उपयोग करने के लिए सक्षम थे

as mathematical expressions,

गणितीय अभिव्यक्ति के रूप में,

and then that tool would allow us to uncover the genetic program

फिर उस उपकरण हमें आनुवंशिक कार्यक्रम को उजागर करने की अनुमति देगा

that could explain them all.

यह उन सभी को समझा सकता है

And we then apply this approach

और हम इस दृष्टिकोण को लागू करते हैं

to uncover the genetic program running inside embryonic stem cells

भ्रूण स्टेम कोशिकाओं के अंदर चलने वाले आनुवंशिक कार्यक्रम को उजागर करने के लिए

to see if we could understand how to induce that naïve state.

क्या हम समझौता कर सकते हैं कि भोले राज्य को कैसे प्रेरित किया जाए।

और यह उपकरण वास्तव में बनाया गया था

And this tool was actually built

एक सॉल्वर पर जो दुनिया भर में नियमित रूप से तैनात किया गया है

on a solver that's deployed routinely around the world

for conventional software verification.

पारंपरिक सॉफ्टवेयर सत्यापन के लिए

So we started with a set of nearly 50 different specifications

इसलिए हमने लगभग 50 अलग-अलग विनिर्देशों के एक सेट के साथ शुरू किया

that we generated from experimental observations of embryonic stem cells.

कि हम प्रयोगात्मक से उत्पन्न भ्रूण स्टेम कोशिकाओं का अवलोकन।

And by encoding these observations in this tool,

और इनको कूट कर इस उपकरण में अवलोकन,

we were able to uncover the first molecular program

हम उजागर करने में सक्षम थे पहला आणविक कार्यक्रम

that could explain all of them.

कि उन सभी को समझा सकता है।

Now, that's kind of a feat in and of itself, right?

अब, यह एक तरह का करतब है में और खुद का, सही?

Being able to reconcile all of these different observations

समेटने में सक्षम होना इन सभी का अलग-अलग अवलोकन है

is not the kind of thing you can do on the back of an envelope,

इस तरह की बात नहीं है आप एक लिफाफे के पीछे कर सकते हैं,

even if you have a really big envelope.

भले ही आपके पास बहुत बड़ा लिफाफा हो।

Because we've got this kind of understanding,

क्योंकि हमें मिल गया है इस तरह की समझ,

we could go one step further.

हम एक कदम आगे जा सकते थे।

We could use this program to predict what this cell might do

हम भविष्य कर सकते हैं यह सेल क्या कर सकती है

जिन स्थितियों में हमने अभी तक परीक्षण नहीं किया था।

in conditions we hadn't yet tested.

We could probe the program in silico.

हम सिलिको में कार्यक्रम की जांच कर सकते हैं।

And so we did just that:

और इसलिए हमने ऐसा किया:

we generated predictions that we tested in the lab,

हमने भविष्यवाणियां कीं कि हमने लैब में परीक्षण किया,

and we found that this program was highly predictive.

और हमने पाया कि यह कार्यक्रम अत्यधिक भविष्य कहनेवाला था।

It told us how we could accelerate progress

इसने हमें बताया कि हम कैसे कर सकते हैं प्रगति में तेजी लाना

back to the naïve state quickly and efficiently.

वापस भोले की अवस्था में जल्दी और कुशलता से।

It told us which genes to target to do that,

यह हमें बताया कि कौन सा जीन ऐसा करने के लिए,

which genes might even hinder that process.

कौन सा जीन भी हो सकता है उस प्रक्रिया में बाधा।

We even found the program predicted the order in which genes would switch on.

हमने भी कार्यक्रम की भविष्यवाणी की जिस क्रम में जीन स्विच ऑन करेंगे।

So this approach really allowed us to uncover the dynamics

इसलिए इस दृष्टिकोण ने हमें अनुमति दी गतिशीलता को उजागर करने के लिए

of what the cells are doing.

कोशिकाएं क्या कर रही हैं।

हमने जो विकसित किया वह कोई विधि नहीं है यह स्टेम सेल बायोलॉजी के लिए विशिष्ट है।

What we've developed, it's not a method that's specific to stem cell biology.

बल्कि, यह हमें कम्प्यूटेशन की भावना बनाने की अनुमति देता है

Rather, it allows us to make sense of the computation

being carried out by the cell

सेल द्वारा किया जा रहा है

in the context of genetic interactions.

आनुवंशिक बातचीत के संदर्भ में

So really, it's just one building block.

तो वास्तव में, यह सिर्फ एक इमारत ब्लॉक है

The field urgently needs to develop new approaches

क्षेत्र को नए तरीकों को विकसित करने की आवश्यकता है

to understand biological computation more broadly

जैविक गणना को अधिक मोटे तौर पर समझने के लिए

and at different levels,

और विभिन्न स्तरों पर,

from DNA right through to the flow of information between cells.

डीएनए से कोशिकाओं के बीच की जानकारी के प्रवाह के माध्यम से।

Only this kind of transformative understanding

केवल इस तरह के परिवर्तनकारी समझ

will enable us to harness biology in ways that are predictable and reliable.

हमें जीव विज्ञान का उपयोग करने में सक्षम होगा जिसका अनुमान विश्वसनीय हैं।

But to program biology, we will also need to develop

लेकिन जीव विज्ञान के लिए, हमें विकसित करने की भी आवश्यकता होगी

the kinds of tools and languages

उपकरण और भाषाओं के प्रकार

that allow both experimentalists and computational scientists

जो दोनों प्रयोगात्मक और कम्प्यूटेशनल वैज्ञानिकों की अनुमति देता है

to design biological function

जैविक समारोह को डिजाइन करने के लिए

and have those designs compile down to the machine code of the cell,

और उन डिजाइनों को सेल के मशीन कोड से संकलित करना है,

इसकी जैव रसायन,

its biochemistry,

so that we could then build those structures.

ताकि हम उन संरचनाओं का निर्माण कर सकें।

Now, that's something akin to a living software compiler,

अब, यह एक जीवित सॉफ्टवेयर कंपाइलर के समान है,

मुझे माइक्रोसॉफ्ट पर एक टीम का हिस्सा होने पर गर्व है

and I'm proud to be part of a team at Microsoft

that's working to develop one.

यह एक विकसित करने के लिए काम कर रहा है

Though to say it's a grand challenge is kind of an understatement,

हालांकि कहने के लिए कि यह एक भव्य चुनौती है, एक ख़तरनाक है,

but if it's realized,

लेकिन अगर यह एहसास हुआ,

it would be the final bridge between software and wetware.

यह अंतिम पुल होगा सॉफ्टवेयर और वेटवेयर के बीच।

More broadly, though, programming biology is only going to be possible

अधिक व्यापक रूप से, हालांकि, जीव विज्ञान प्रोग्रामिंग केवल संभव होने जा रहा है

if we can transform the field into being truly interdisciplinary.

अगर हम क्षेत्र को बदल सकते हैं वास्तव में अंतःविषय में

It needs us to bridge the physical and the life sciences,

इसे हमें पाटने की जरूरत है भौतिक और जीवन विज्ञान,

and scientists from each of these disciplines

और वैज्ञानिकों से इन विषयों में से प्रत्येक

need to be able to work together with common languages

एक साथ काम करने में सक्षम होने की जरूरत है आम भाषाओं के साथ

and to have shared scientific questions.

और साझा करने के लिए वैज्ञानिक प्रश्न।

In the long term, it's worth remembering that many of the giant software companies

लंबी अवधि में, यह याद रखने योग्य है कि कई विशाल सॉफ्टवेयर कंपनियों

and the technology that you and I work with every day

और प्रौद्योगिकी आप और मैं हर दिन साथ काम करते हैं

could hardly have been imagined

शायद ही कल्पना की जा सकती थी

at the time we first started programming on silicon microchips.

उस समय हमने पहली बार शुरुआत की सिलिकॉन माइक्रोचिप्स पर प्रोग्रामिंग।

And if we start now to think about the potential for technology

और अगर हम अब सोचने के लिए शुरू करते हैं प्रौद्योगिकी की क्षमता

enabled by computational biology,

कम्प्यूटेशनल जीव विज्ञान द्वारा सक्षम,

we'll see some of the steps that we need to take along the way

हम कुछ चरणों को देखेंगे हमें रास्ते में ले जाने की जरूरत है

to make that a reality.

एक वास्तविकता बनाने के लिए।

अब, वहाँ सोचा था इस तरह की तकनीक

Now, there is the sobering thought that this kind of technology

दुरुपयोग करने के लिए खुला हो सकता है।

could be open to misuse.

अगर हम बात करने को तैयार हैं क्षमता के बारे में

If we're willing to talk about the potential

प्रतिरक्षा कोशिकाओं की प्रोग्रामिंग के लिए,

for programming immune cells,

we should also be thinking about the potential of bacteria

हमें भी सोचना चाहिए बैक्टीरिया की क्षमता के बारे में

engineered to evade them.

उन्हें खाली करने के लिए इंजीनियर।

There might be people willing to do that.

ऐसा करने के इच्छुक लोग हो सकते हैं।

Now, one reassuring thought in this

अब, एक आश्वस्त इस में सोचा

is that -- well, less so for the scientists --

वह है - ठीक है, कम वैज्ञानिकों के लिए -

is that biology is a fragile thing to work with.

यह जीव विज्ञान है साथ काम करने के लिए एक नाजुक चीज।

So programming biology is not going to be something

इसलिए जीव विज्ञान प्रोग्रामिंग कुछ होने वाला नहीं है

you'll be doing in your garden shed.

आप अपने गार्डन शेड में कर रहे हैं।

But because we're at the outset of this,

लेकिन क्योंकि हम इस की शुरुआत में हैं,

we can move forward with our eyes wide open.

हम आगे बढ़ सकते हैं हमारी आँखें खुली हुई हैं।

हम मुश्किल से पूछ सकते हैं सामने सवाल,

We can ask the difficult questions up front,

हम जगह में डाल सकते हैं आवश्यक सुरक्षा उपाय

we can put in place the necessary safeguards

उस हिस्से के रूप में, हमें अपनी नैतिकता के बारे में सोचना होगा।

and, as part of that, we'll have to think about our ethics.

We'll have to think about putting bounds on the implementation

हमें सीमाएं लगाने के बारे में सोचना होगा कार्यान्वयन पर

of biological function.

जैविक कार्य के।

So as part of this, research in bioethics will have to be a priority.

तो इस के हिस्से के रूप में, जैवविज्ञान में अनुसंधान प्राथमिकता होगी।

It can't be relegated to second place

इसे दूसरे स्थान पर वापस नहीं लाया जा सकता है

in the excitement of scientific innovation.

उत्साह में वैज्ञानिक नवाचार के।

But the ultimate prize, the ultimate destination on this journey,

लेकिन अंतिम पुरस्कार, इस यात्रा पर अंतिम गंतव्य,

would be breakthrough applications and breakthrough industries

सफलता के अनुप्रयोग होंगे और सफलता उद्योगों

in areas from agriculture and medicine to energy and materials

कृषि और चिकित्सा से क्षेत्रों में ऊर्जा और सामग्री के लिए

and even computing itself.

और यहां तक कि खुद की गणना।

Imagine, one day we could be powering the planet sustainably

सोचिए, एक दिन हम ताकतवर हो सकते हैं ग्रह लगातार

on the ultimate green energy

परम हरी ऊर्जा पर

if we could mimic something that plants figured out millennia ago:

अगर हम कुछ नकल कर सकते हैं सहस्राब्दियों पहले लगाए गए पौधे:

how to harness the sun's energy with an efficiency that is unparalleled

सूर्य की ऊर्जा का दोहन कैसे करें एक दक्षता के साथ जो अद्वितीय है

by our current solar cells.

हमारे वर्तमान सौर कोशिकाओं द्वारा।

If we understood that program of quantum interactions

अगर हम उस कार्यक्रम को समझ गए क्वांटम इंटरैक्शन के

that allow plants to absorb sunlight so efficiently,

जो पौधों को अवशोषित करने की अनुमति देते हैं इतनी कुशलता से धूप,

we might be able to translate that into building synthetic DNA circuits

हम इसका अनुवाद करने में सक्षम हो सकते हैं सिंथेटिक डीएनए सर्किट बनाने में

that offer the material for better solar cells.

कि सामग्री की पेशकश बेहतर सौर कोशिकाओं के लिए।

There are teams and scientists working on the fundamentals of this right now,

टीम और वैज्ञानिक काम कर रहे हैं इस समय के मूल सिद्धांतों पर,

so perhaps if it got the right attention and the right investment,

तो शायद अगर इसे सही ध्यान मिल गया और सही निवेश,

it could be realized in 10 or 15 years.

यह 10 या 15 वर्षों में महसूस किया जा सकता है।

So we are at the beginning of a technological revolution.

इसलिए हम शुरुआत में हैं एक तकनीकी क्रांति की।

Understanding this ancient type of biological computation

इस प्राचीन प्रकार को समझना जैविक अभिकलन का

is the critical first step.

महत्वपूर्ण पहला कदम है।

And if we can realize this,

हम यह महसूस कर सकते हैं,

we would enter in the era of an operating system

हम इस युग में प्रवेश करेंगे एक ऑपरेटिंग सिस्टम का

that runs living software.

वह जीवित सॉफ्टवेयर चलाता है।

Thank you very much.

आपका बहुत बहुत धन्यवाद।

(Applause)

(तालियां)